高温超导变压器研发进展综述

与传统常规变压器相比,超导变压器具有很多优势,如体积小、重量轻、损耗低、无污染火灾隐患等。近十几年来,随着高温超导线材取得重要的研究进展,国际上相继开展了高温超导变压器的研发,已有三台样机成功地完成了挂网试验。简要介绍了近年来国内外高温超导变压器（包括电力变压器和机车变压器）的研发情况以及近期几个基于第二代高温超导线材的高温超导变压器项目,并指出随着高温超导线材的技术发展,限流变压器的研究值得关注。     

枇杷酒提取物护手霜的制备及其质量考察

通过旋转蒸发方法得到枇杷酒的提取液,制备了添加枇杷酒提取物的护手霜,并考察其质量。采用单因素试验确定最佳工艺,并用正交试验筛选最佳处方。采用膏霜色泽,气味,膏体稳定性,滋润作用评价护手霜。结果表明：卡波姆U20用量为0.3%,乳化温度为75℃,乳化时间15 min。最佳处方为白凡士林1.5%、羊毛脂0.5%、 GTCC 8%、白油8%、十六十八混合醇1%、 C12~20烷基葡糖苷1%、甘油10%。添加枇杷酒提取物的护手霜为O/W型,其稳定性好,有滋润作用。     

关于发展高温超导输电的建议

为解决我国日益突出的能源资源和负荷分布不均的矛盾,提高能源、环境和经济等综合利用效率,中国科学院学部于2011年12月设立了"高温超导输电"的咨询项目,力求前瞻思考和探讨高温超导输电的可行性并为国家发展此项前沿技术提供咨询意见。本项目在严陆光院士的主持下,组织20多位院士和专家,经过一年多的深入调研和研讨,形成了《关于发展高温超导输电的建议》咨询报告。报告分析了国内外高温超导输电技术发展和示范应用情况,认为高温超导输电具有大容量、低损耗、体积小、重量轻、系统可靠性高、节约资源、环境友好等优势,有望在我国未来电网发展中发挥重要作用。报告还针对我国相关技术和政策等方面的问题,提出了我国发展高温超导输电路线图和设立"高温超导输电"项目等政策建议。     

75m三相交流高温超导电缆的研制

成功研制的75m长10.5kV/1.5kA三相交流高温超导电缆是目前世界上少数几组并入实际电网试验运行的三相交流高温超导电缆之一。超导电缆芯采用均流方法设计，在自主开发的专用绕线机上绕制；低温杜瓦管采用柔性波纹管和真空绝热结构；电缆的绝缘设计和加工实现了与常规电缆电绝缘工艺的兼容；低温制冷系统采用减压降温方式；在线监测系统采用光－电转换技术实现高电压隔离。该超导电缆的交流载流能力大于3500A，自2004年12月起，已累计在配电网中运行达7000h。     

1MJ/0.5MVA/10kV SMES测控系统研究

主要研究超导磁体系统的检测方法、2kV脉冲磁体的过压、过流和失超保护方法、系统的故障诊断方法及其与SMES系统的协调控制方法。并研制了一台超导磁体系统的测控装置,应用于1MJ/0.5MVA/10kVSMES示范工程,通过系统挂网运行检验了其设计的合理性。     

高温超导变压器高压绕组的绝缘设计和试验

为了研究630kVA/10.5kV三相高温超导变压器雷电冲击情况下的绝缘问题,设计研制了一台与630kVA超导变压器高压绕组1∶1的模型。导线采用与超导变压器所用高温超导Ag合金包套不锈钢加强Bi2223多芯带材同样尺寸的CuNi合金带材,导线以聚酰亚胺薄膜采用双半叠包工艺进行绝缘。高压绕组模型为多层圆筒式结构,层间置有层间绝缘和冷却通道。液氮温度77K下远高于国家规定的该电压等级标准(75kV)要求的155kV,雷电全波冲击试验、波过程的测量试验以及对波过程仿真计算的结果表明,测量结果和理论计算结果比较吻合,冲击电位分布接近线性,没有形成震荡,为630kVA/10.5kV高温超导变压器的成功研制提供了依据。     

HTS电力技术应用中的液氮高电压绝缘特性研究

针对超导电力装置的低温高电压绝缘问题,通过低温高电压实验装置系统地研究了液氮的绝缘与击穿特性,重点研究了电极形状、电极间距和液体压力等因素对液氮击穿特性的影响规律。结果表明:电极间距越大击穿电压越高;击穿电压随气体压力线性增加;电极形状对室温液氮的击穿电压影响显著,电极间隙的电场越均匀击穿电压越高;电极距离的增大引发电极间隙电场均匀性变差,单位长度的耐压强度随长度的增加而降低;液体压力的增高,不同电极的耐压能力都有不同程度的改善。     

限流器用第二代超导带材大电流冲击过程的物理模型研究

为研究用于电阻型超导限流器的第二代(2G)超导带材的故障限流特性,本文对在该过程中带材的瞬态物理变化进行分析,结合2G超导带材的物理结构及成分配比,针对短时交流大电流冲击下超导体瞬间从超导态转变为有阻态过程,建立超导带材的物理模型。利用Matlab对该过程进行数字建模仿真,获得故障限流过程中超导带材的电流、电阻等系列参量的直观变化规律,并对上述物理模型进行校验,实验验证仿真结果的有效性。     

大含钢量底板钢筋工程实践

针对具体工程底板所用钢筋粗大、含钢量高、总用量大、工期紧张的情况,介绍了钢筋工程方案制定中的钢筋排布形式选择。通过在钢筋支架立柱和横梁选用工字钢,钢筋支架中部设置小牛腿,确保了施工的质量。结合工程实际,对钢筋支架的安装流程和大直径圆形基坑底板钢筋工程中的设备投入情况及实施工效进行了介绍,以期为类似工程提供借鉴。     

630 kVA三相高温超导变压器的研制和并网试验

研发了630 kVA、10.5 kV/0.4 kV三相交流高温超导变压器，并成功进行了并网试验运行。该变压器导线采用多芯Bi2223/Ag不锈钢加强高温超导带材；高压绕组采用多层圆筒式结构，层间置有绝缘和冷却通道；低压绕组采用并联饼式结构。铁心采用非晶合金材料，为三相五柱式结构。绕组置于环形带有室温孔径的玻璃钢低温杜瓦中，以保证铁心处于室温环境。超导线的绝缘利用自主开发的包扎机以聚酰亚胺薄膜采用双半叠包工艺进行绝缘包扎。经过对该变压器进行基本性能测试，满足并网试验运行要求。